先上一道常見的筆試題
console.log('1');
async function async1() {
console.log('2');
await async2();
console.log('3');
}
async function async2() {
console.log('4');
}
process.nextTick(function() {
console.log('5');
})
setTimeout(function() {
console.log('6');
process.nextTick(function() {
console.log('7');
})
new Promise(function(resolve) {
console.log('8');
resolve();
}).then(function() {
console.log('9')
})
})
async1();
new Promise(function(resolve) {
console.log('10');
resolve();
}).then(function() {
console.log('11');
});
console.log('12');大家可以先配合下面這個圖片思考一下輸出順序及這麼運行的原因
上面簡化圖解可拆分爲三部分：
一、JavaScript引擎
*Memory Heap 內存堆 —— 這是內存發生分配的地方
*Call Stack 調用棧 —— 這是代碼運行時棧幀存放的位置
二、Runtime 運行時
我們要知道的是，像setTimeOut DOM AJAX，都不是由JavaScript引擎提供，而是由瀏覽器提供，統稱爲Web APIs
三、EventLoop
1、關於javascript
javascript是一門單線程語言，雖然HTML5提出了Web-works這樣的多線程解決方案，但是並沒有改變JaveScript是單線程的本質。
什麼是H5 Web Works？就是將一些大計算量的代碼交由web Worker運行而不凍結用戶界面，但是子線程完全受主線程控制，且不得操作DOM。所以，這個新標準並沒有改變JavaScript單線程的本質
2、javascript事件循環
既然js是單線程的，就是同一時間只能做一件事情。那麼問題來了，我們訪問一個頁面，這個頁面的初始化代碼運行時間很長，比如有很多圖片、視頻、外部資源等等，難道我們也要一直在那等着嗎？答案當然是 不能
所以就出現了兩類任務：
- 同步任務
- 異步任務
- 同步和異步任務分別進入不同的 '‘場所'’ 執行。所有同步任務都在主線程上執行，形成一個執行棧；而異步任務進入Event Table並註冊回調函數
- 當這個異步任務有了運行結果，Event Table會將這個回調函數移入Event Queue，進入等待狀態
- 當主線程內同步任務執行完成，會去Event Queue讀取對應的函數，並結束它的等待狀態，進入主線程執行
- 主線程不斷重複上面3個步驟，也就是常說的Event Loop(事件循環)。
那麼我們怎麼知道什麼時候主線程是空的呢？js引擎存在monitoring process進程，會持續不斷的檢查主線程執行棧是否爲空，一旦爲空，就會去Event Queue那裏檢查是否有等待被調用的函數。
3、setTimeout和setInterval
setTimeout(fn,0)這裏的延遲0秒時什麼意思呢？
含義是，當主線程執行棧內爲空時，不用等待，就馬上執行。
setInterval和setTimeout類似，只是前者是循環的執行。對於執行順序來說，setInterval會每隔指定的時間將註冊的函數置入Event Queue，如果前面的任務耗時太久，那麼同樣需要等待。
對於setInterval(fn,ms)來說，我們已經知道不是每過ms秒會執行一次fn，而是每過ms秒，會有fn進入Event Queue。一旦setInterval的回調函數fn執行時間超過了延遲時間ms，那麼就完全看不出來有時間間隔了。
4、promise和process.nextTick與async/await
事件循環的順序，決定js代碼的執行順序。進入整體代碼(宏任務)後，開始第一次循環。接着執行所有的微任務。然後再次從宏任務開始，找到其中一個任務隊列執行完畢，再執行所有的微任務。
除了廣義的同步任務和異步任務，我們對任務有更精細的定義：
- macro-task(宏任務)：包括整體代碼script、setTimeout、setInterval、I/O、UI交互事件，可以理解是每次執行棧執行的代碼就是一個宏任務；
- micro-task(微任務)：Promise，process.nextTick，且process.nextTick優先級大於promise.then。可以理解是在當前 task 執行結束後立即執行的任務；
setTimeout(fn, 0)在下一輪“事件循環”開始時執行，Promise.then()在本輪“事件循環”結束時執行。
不同類型的任務會進入對應的Event Queue：
Promise中的異步體現在then和catch中，所以寫在Promise中的代碼是被當做同步任務立即執行的。
await實際上是一個讓出線程的標誌。await後面的表達式會先執行一遍，將await後面的代碼加入到microtask中，然後就會跳出整個async函數來執行後面的代碼；
因爲async await 本身就是promise+generator的語法糖。所以await後面的代碼是microtask。
下面開始分析開頭的代碼
console.log('1');
async function async1() {
console.log('2');
await async2();
console.log('3');
}
async function async2() {
console.log('4');
}
process.nextTick(function() {
console.log('5');
})
setTimeout(function() {
console.log('6');
process.nextTick(function() {
console.log('7');
})
new Promise(function(resolve) {
console.log('8');
resolve();
}).then(function() {
console.log('9')
})
})
async1();
new Promise(function(resolve) {
console.log('10');
resolve();
}).then(function() {
console.log('11');
});
console.log('12');第一輪事件循環流程：
- 整體
script作爲第一個宏任務進入主線程，遇到console.log，輸出1 - 遇到
async1、async2函數聲明，聲明暫時不用管 - 遇到
process.nextTick()，其回調函數被分發到微任務Event Queue中。我們記爲process1 - 遇到
setTimeout，其回調函數被分發到宏任務Event Queue中。我們暫且記爲setTimeout1 - 執行
async1，遇到console.log，輸出2
下面這裏是最難理解的地方
我們知道使用 async 定義的函數，當它被調用時，它返回的是一個Promise對象
而當await後面的表達式是一個Promise時，它的返回值實際上是Promise的回調函數resolve的參數
- 遇到
await async2()調用，發現async2也是一個 async 定義的函數，所有直接執行輸出4，同時返回了一個Promise。劃重點：此時返回的Promise被分配到微任務Event Queue中，我們記爲await1。await會讓出線程，接下來就會跳出async1函數繼續往下執行。 - 遇到
Promise，new Promise直接執行，輸出10。then被分發到微任務Event Queue中。我們記爲then1 - 遇到
console.log，輸出12
| 宏任務Event Queue | 微任務Event Queue |
|---|---|
| setTimeout1 | process1 |
| await1 | |
| then1 |
上表是第一輪事件循環宏任務結束時各Event Queue的情況，此時已經輸出了1 2 4 10 12
我們發現了process1、await1 和then1三個微任務
- 執行
process1,輸出5 - 取到
await1，就是 async1 放進去的Promise，執行Promise時發現又遇到了他的真命天子resolve函數，劃重點：這個resolve又會被放入微任務Event Queue中，我們記爲await2，然後再次跳出 async1函數 繼續下一個任務。 - 執行
then1，輸出11
| 宏任務Event Queue | 微任務Event Queue |
|---|---|
| setTimeout1 | await2 |
到這裏，已經輸出了1 2 4 10 12 5 11
此時還有一個await2 微任務
它是async1 放進去的Promise的resolve回調，執行它（因爲 async2 並沒有return東西，所以這個resolve的參數是undefined），此時 await 定義的這個 Promise 已經執行完並且返回了結果，所以可以繼續往下執行 async1函數 後面的任務了，那就是console.log(3)，輸出3
到這裏，第一輪事件循環結束，此時，輸出順序是 1 2 4 10 12 5 11 3
第二輪時間循環從setTimeout1宏任務開始
- 遇到
console.log，輸出6 - 遇到
process.nextTick()，同樣將其分發到微任務Event Queue中，記爲process2 - 遇到
new Promise立即執行輸出8，then也分發到微任務Event Queue中，記爲then2
| 宏任務Event Queue | 微任務Event Queue |
|---|---|
| process2 | |
| then2 |
上表是第二輪事件循環宏任務結束時各Event Queue的情況，此時輸出情況是
我們發現了process2和then2兩個微任務
- 執行
process2,輸出7 - 執行
then2，輸出9
第二輪事件循環結束，第二輪輸出6 8 7 9
整段代碼，共進行了兩次事件循環，完整的輸出 1 2 4 10 12 5 11 3 6 8 7 9
四、寫在最後
到這裏，大家應該已經清楚了JS的事件循環機制，後面不管在工作還是面試中，肯定都是遊刃有餘啦～
本篇是我開始的第一篇文章，還希望大家多多支持，不吝賜教哇，也希望可以提出意見或建議。
資料參考：